浅谈公路隧道洞口边仰坡坍塌处治

王俊媛

(朔州高速公路有限公司，山西 大同 037600)

浅谈公路隧道洞口边仰坡坍塌处治

王俊媛

(朔州高速公路有限公司，山西 大同 037600)

隧道洞口一般都是穿过山体表层，而山体表层多由风化严重岩石组成，整体性稳定性较差而洞口开挖又破坏了原山体坡面的平衡状态，极易造成边、仰坡失稳从而导致滑坡。本文即是阐述实际发生的洞口滑塌的成功处置案例，在洞口地质条件较差，边坡稳定困难时，特别是出现边坡不稳坍塌时，采用接长明洞的方法进行洞口边仰坡坍塌处置。

隧道洞口；坍塌；处置；方法

1 工程背景

霍州至永和关高速公路东段为四车道高速公路、设计时速为80 km/h，路基宽度采用的24.5 m，设计汽车荷载等级为公路-Ⅰ级。隧道横断面按《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)和《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)设计,组成为：(0.75+0.5+3.75×2+0.75+0.75)m，建筑限界采用单洞净宽10.25 m，净高5.0 m，设双侧检修道。

根据隧道进出口地形和工程地质条件，结合开挖边仰坡的稳定性及洞口防排水需要，本着“早进晚出”的原则确定隧道洞门位置，仰坡开挖高度一般小于5 m，洞门形式主要考虑使用功能和尽可能节省投资，同时也考虑结合地形的整体美化效果和司机行驶的舒适度，洞门型式采用削竹式。其中隧道左线出口洞口原设计桩号为ZK15+865，隧道右线出口洞口原设计桩号为K15+831。

2011年5月27日，隧道出口左线左侧山坡，由于雨量较大，山坡刷坡后雨水冲刷坡脚，左侧山坡坡脚产生滑移，导致整个坡面产生滑塌，山体上产生纵向裂缝。2011年10月13日，隧道出口右线左侧山坡体，坡脚滑塌，坡顶上产生纵向裂缝。

2 滑坡分析

设计文件揭示隧道出口洞口地质情况：地表有薄层第四系上更新统马兰组黄土(Q3m)、第四系中更新统离石组粉质粘土(Q2l)，下覆基岩为：二叠系下统下石盒子组(P1x)强风化泥岩、砂岩，洞身围岩主要为二叠系下统山西组(P1s)强风化砂岩。基岩节理裂隙发育，结构面发育，岩体破碎，结合力差，自稳能力弱，开挖过程易造成滑塌或塌方冒顶，洞内需进行超前支护工作，洞口需进行加固防护工作，并处理好地表防排水措施，整体评价出口段边坡稳定性差。

设计文件同时还指出：隧道出口部位开采痕迹较明显，但开采规模较小，为附近村民从两侧山谷沟底向山体内部手工私挖滥采造成，且已于近期回填关闭；隧道两侧沟底由于开采洞口距隧道轴线较远，开采方式落后，因此开采范围较小，空洞体积十分有限，对隧道影响不明显。

根据地质勘察情况设计单位对隧道出口采用超前长管棚支护，管棚钢管均采用Φ108×6 mm热轧无缝钢管，环向间距40 cm。

洞口施工采用明挖法施工，在洞口开挖前施做洞顶截水沟，防止地表水渗入开挖面影响明洞边坡和成洞面的稳定；在进行开挖的过程中，边坡防护和边坡开挖同时进行，该洞口两侧边坡及仰坡均采用1∶0.75坡率，挂网喷锚防护。防护参数为：φ6钢筋网间距25×25 cm,φ22 mm药卷锚杆间距1.5 m×1.5 m，梅花型布置，长3.0 m。明洞衬砌完成后及时进行碎石土对称回填，并回填夯实，要求回填至明洞顶部以上2.4 m高，并覆盖50 cm厚粘土隔水层和20 cm种植土，在种植土上进行植草防护。

施工单位严格按照设计文件进行施工，但是由于边仰坡岩土多为强风化泥岩、砂岩且节理类型发育，开挖后即进行喷锚防护，暂时稳定住边仰坡。但因隧道开挖施工爆破和附近涵洞基底、路基强夯导致局部喷锚防护局部开裂，又逢雨季渗水，5月27日隧道左线左侧边坡形成局部坍塌。施工单位根据现场实际情况将该处边坡表面坍塌体及时清理，在稳定岩体处采用之前的喷锚支护进行封闭。处理完成后坡面趋于稳定。10月13日隧道出口右线左侧山坡体，坡脚滑塌，坡顶上产生纵向裂缝，隧道顶部出现裂缝，严重影响到隧道的安全。

3 治理方案

针对隧道右线出口左侧山坡的滑塌，设计院有关技术人员和业主单位、施工单位和监理部门共同到现场查看，同时结合出口左线左侧山体情况，并根据地形地质情况提出以下处治方案：

(1)把原设计的削竹式洞门改为端墙式洞门，左右线洞门放在同一断面上。

(2)右线原洞门出口桩号改为K15+850，明洞延长19 m，左线出口洞门桩号改为K15+862，明洞缩短3 m，使左右洞的端墙连接在一起共同受力。

(3)左线左侧山坡在设置端墙式洞门之后，顺接路基边坡，并设置截水沟与路基排水综合考虑，使隧道范围边仰坡排水与路基排水成为一个整体，将雨水及时排走。

(4)右线设置明洞之后，把原山体滑塌面用浆砌片石砌筑，并把洞顶回填，使山体增加抗力，为使洞门处的端墙、明洞整体受力，要及时施工，保证质量。

(5)同时对隧道出口左线左侧山体边坡加强巡查，发现喷护防护裂缝要及时修复，防止雨水渗入，同时对洞顶已有的裂缝用灰土及时封闭。

4 施工注意事项

(1)由于右洞出口的削竹式洞门已施工完毕，接长时首先对该段局部凿除成台阶状，要求把原钢筋凿出、整直，并进行焊接接长，要求凿除面整齐，钢筋焊接牢固，并把该段设为一个现浇段，做好施工沉降缝。

(2)端墙式洞门长度较长，施工时应根据开挖和地质情况留下变形缝，变形缝的设置应考虑端墙外侧的美观大方，可把变形缝在内测留大点外侧为暗缝；由于墙体面积大，可以根据地形情况，设置美观大方的标志性景观，业主单位可根据全线的规划请专业设计人员进行景观装饰设计。

(3)端墙式洞门后面，要与开挖山体很好的融为一体，使之整体协调、坚固、不渗漏水，要采取有效的措施，注意以下几点：

对明洞端墙与山体之间的空隙，用M7.5浆砌片石砌筑成一个整体，施工之前要做好防水板的铺设，并做好纵横向排水管道，防止渗漏水而导致砌体破坏。

洞顶上的回填料，应优先选用砂砾土，也可用开挖石渣，但要防止把防水板刺破，填料要求对称施工，每层厚度不大于30 cm，用小型夯实机械进行夯实，其压实度达到85%以上。

回填料顶面应设50 cm厚度的粘土防水层，为增加防渗效果掺入6%的石灰，要求平整密实，并按设计要求做成一定的坡度。防水层上绿化时，应填种植土。

(4)明洞上回填后，应根据地形设置截排水沟和急流槽，要求水流畅通，并与隧道洞口整体排水融为一体，将隧道顶山体汇水和坡面排水及时有效排走。

(5)进出口洞门要按设计做好联络通道和隧道出水的保温设施，使之水流畅通。原洞顶及周边由于施工出现的裂缝要进行回填夯实，可用二八灰土，应高出地面30 cm以上。

(6)施工中应根据具体情况，各部尺寸可做适当调整。

5 结 语

按照上述隧道口塌方治理方案施工完成后，该隧道所属高速公路已经建成通车三年有余。隧道口及边仰坡未曾发现新生病害说明治理方案合理可行。

通过该治理方案总结得出以下几点：

(1)洞口的安全是整个隧道的基础，因此洞口的设计、施工要做到“绝对牢固”。

(2)洞口边仰坡的稳定关系到洞口的结构安全，边仰坡的防护、排水虽说不是隧道的主体结构，但是他们和洞门是一个整体，一但边仰坡出现问题，洞门及洞体都将受到影响，因此我们要重视洞口的边仰坡设计、施工。

(3)洞口地质条件较差，边坡稳定困难时，特别是出现边坡不稳坍塌时，常采用接长明洞的方法进行洞口边仰坡坍塌处置。明洞结构(特别是端墙式洞门)对边、仰坡起到支挡作用，可保持边、仰坡的稳定。

(4)隧道洞口段一般处于受地表水侵蚀严重、风化严重的斜坡面上，加上在洞口段隧道埋深往往较浅，结构上部岩土体难以形成承载拱，所以洞口仰坡地表坡面容易受拉开裂，若地表水顺裂缝侵入，其稳定性就很难得到保证。因此洞口边仰坡排水对隧道口的稳定至关重要。

(5)对隧道病害要做到早发现、早根治才能避免更严重的次生灾害的发生。

[1] 刘小兵,彭立敏,王薇. 隧道洞口边仰坡的平衡稳定分析.

[2] 《中国公路学报》,2001,14(4):80-84.

U456

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1008-3383(2017)09-0164-02

2017-03-15

王俊媛(1974-)，女，山西大同人，工程师，研究方向：道路与桥梁。